(57)【要約】【課題】ワークの加工の際に吸引手段を動作させなくてもワークをワーク載置部に吸着させてワークがワーク載置部からずれるのを抑制し、また、ワークを移動させる際には、ワークをワーク載置部に吸着させたまま移動させることができ、工作機械における加工部品の生産性を向上させる。【解決手段】吸引孔１１を有するパレット１０の近傍にタンク部２０が配設される。吸引経路１２とタンク部２０とが連通管４０で接続される。パレット１０及びタンク部２０が支持部３０で一体に支持される。そして、予め空気を真空ポンプＰによってタンク部２０を負圧にしておくことにより、連通管４０を通じて吸引経路１２を負圧に保持し、パレット１０にワークＷを吸着させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸引孔と各吸引孔同士を接続する吸引経路とを有するワーク載置部を備え、前記吸引経路を負圧にすることにより、前記ワーク載置部にワークを吸着するワーク吸着装置において、
前記ワーク載置部の近傍に配置されるタンク部と、
前記吸引経路と前記タンク部とを連通する連通部と、
前記ワーク載置部及び前記タンク部を一体に支持する支持部と、を備え、
予め空気を吸引する吸引手段によって前記タンク部を負圧にしておくことにより、前記連通部を通じて前記吸引経路を負圧に保持する、
ことを特徴とするワーク吸着装置。
【請求項２】
前記吸引経路、前記タンク部及び前記連通部のいずれかに設けられ、前記吸引手段を着脱可能とした接続口と、
前記接続口を開閉する開閉弁と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク吸着装置。
【請求項３】
前記タンク部は、前記吸引経路よりも大きな体積を有して構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク吸着装置。
【請求項４】
前記吸引経路、前記タンク部及び前記連通部のいずれかに圧力ゲージを備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワーク吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを吸着保持するワーク吸着装置に係り、特に加工前或いは加工後にワークを保持したままで、搬送、移動又は待機するに用いて好適なワーク吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、薄い金属板等のワークに工作機械により切削加工や研磨加工等の機械加工を施す場合には、ワークが加工中にずれないようにワークをクランプするのが一般的である。
【０００３】
このようにワークをクランプする装置として、複数の吸引孔を有するワーク載置部としてのパレットを備え、マシニングセンタ等の工作機械によりワークに機械加工を施す際に、吸引手段としての真空ポンプを動作させてパレットにワークを吸着保持するワーク吸着装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
この種のワーク吸着装置では、パレット上面の裏側に吸引孔同士を接続する吸引経路が形成されており、パレットの吸引経路と真空ポンプとを配管で連結するのが一般的である。そして、ワークに加工を施す際には、パレットを工作機械に設置しておき、ワークをパレットに載置し、真空ポンプを動作させて吸引経路を負圧にすることでワークをパレットに吸着保持するようにしている。ワークの加工が終了したら、真空ポンプを停止してワークをパレットから取り外し、次に加工するワークをパレットに載置し、真空ポンプを動作させてワークをパレットに吸着保持するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６７２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近時、加工する部品点数の増加に伴い、加工作業における工作機械の待機時間の短縮化を図って生産性を向上させることが求められている。そこで、工作機械に組み込まれるオートパレットチェンジャに、ワーク吸着装置を適用することが考えられている。このオートパレットチェンジャは、複数のパレットを有し、ワークが載置されているパレットを工作機械に順次搬送するものである。
【０００７】
しかし、従来のワーク吸着装置では、真空ポンプの動作を停止してしまうと、パレットの吸引孔からは徐々に空気が漏れて吸引経路の真空度はすぐに損なわれてしまい、ワークの吸着力が弱まり、加工途中にワークがずれてしまうおそれがある。従って、ワークに加工を施す際には、真空ポンプを常に動作させておかなければならない。
【０００８】
そして、オートパレットチェンジャに上記ワーク吸着装置を適用する場合、ワークを搬送途中のパレットにおいてもワークがずれないようにしなければならないため、各パレットにおける吸引経路の真空度を保持しなければならない。そこで、各パレットの吸引経路と真空ポンプとを配管で連結しておくことが考えられるが、オートパレットチェンジャの各パレットは移動するので、配管の布設が困難である。
【０００９】
また、各パレットの下にそれぞれ真空ポンプを配置して、パレットと共に真空ポンプも移動させることも考えられるが、これでは装置が大型化してしまい、また、パレットと共に移動する真空ポンプへの給電方法も複雑となってしまう。
【００１０】
従って、従来のワーク吸着装置をオートパレットチェンジャに適用するのは困難であり、工作機械の待機時間を短縮させるための改良が望まれていた。
【００１１】
そこで本発明は、ワークの加工の際に吸引手段を動作させなくてもワークをワーク載置部に吸着させてワークがワーク載置部からずれるのを抑制し、また、ワークを移動させる際には、ワークをワーク載置部に吸着させたまま移動させることができ、工作機械における加工部品の生産性を向上させることができるワーク吸着装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は（例えば、図１〜図３参照）、複数の吸引孔（１１）と各吸引孔（１１）同士を接続する吸引経路（１２）とを有するワーク載置部（１０）を備え、前記吸引経路（１２）を負圧にすることにより、前記ワーク載置部（１０）にワーク（Ｗ）を吸着するワーク吸着装置（１００）において、
前記ワーク載置部（１０）の近傍に配置されるタンク部（２０）と、
前記吸引経路（１２）と前記タンク部（２０）とを連通する連通部（４０）と、
前記ワーク載置部（１０）及び前記タンク部（２０）を一体に支持する支持部（３０）と、を備え、
予め空気を吸引する吸引手段（Ｐ）によって前記タンク部（２０）を負圧にしておくことにより、前記連通部（４０）を通じて前記吸引経路（１２）を負圧に保持する、
ことを特徴とするワーク吸着装置（１００）にある。
【００１３】
また、上記ワーク吸着装置（１００）において、前記吸引経路（１２）、前記タンク部（２０）及び前記連通部（４０）のいずれかに設けられ、前記吸引手段（Ｐ）を着脱可能とした接続口（５０）と、前記接続口（５０）を開閉する開閉弁（６０）と、を備えた、ことを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記ワーク吸着装置（１００）において、前記タンク部（２０）は、前記吸引経路（１２）よりも大きな体積を有して構成されている、ことを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記ワーク吸着装置（１００）において、前記吸引経路（１２）、前記タンク部（２０）及び前記連通部（４０）のいずれかに圧力ゲージ（７０）を備えた、ことを特徴とするものである。
【００１６】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る本発明によると、タンク部を備えたことにより、タンク部を負圧にすることで吸引経路を長時間に亘ってワークの吸着に必要な真空度に保持することができる。これにより、ワークの搬送中や加工中に吸引手段を動作させなくても、ワーク載置部にワークを吸着保持することができる。従って、ワークの搬送中や加工中に、ワークがワーク載置部からずれるのを抑制することができる。
【００１８】
そして、ワーク載置部とタンク部とを一体に支持する支持部を備えたことにより、ワークを移動させる必要がある場合には、ワークをワーク載置部に吸着させた状態でワーク載置部及びタンク部と一体に移動させることができる。これにより、ワーク載置部に吸着保持した状態のワークを順次工作機械に搬送することができるので、ワークを取り換える度に吸引手段を動作させるものと比べ、工作機械においてワークを加工する際の待機時間を短縮させることができ、工作機械における加工部品の生産性を向上させることができる。
【００１９】
請求項２に係る本発明によると、タンク部の空気を吸引する際には、接続口に吸引手段を接続して開閉弁を開状態とすることで、吸引手段により連通部を通じて吸引経路及びタンク部の空気を吸引することができる。そして、吸引手段による空気の吸引が終了したら開閉弁を閉状態とすることで、連通部を通じて吸引経路及びタンク部を負圧に保持することができ、接続口から吸引手段を取り外した際には、ワークをワーク載置部に吸着させた状態でタンク部及びワーク載置部と一体に移動させることができる。
【００２０】
ワークをワーク載置部から取り外す場合には、開閉弁を開けることにより、吸引経路の真空度が低下するので、ワークを簡単に取り外すことができる。
【００２１】
請求項３に係る本発明によると、吸引経路よりもタンク部の体積が大きいので、吸引経路を、より効果的にワークを吸着するのに必要な真空度に長時間に亘って保持することができる。
【００２２】
請求項４に係る本発明によると、吸引経路の圧力を圧力ゲージにより確認することができる。従って、圧力ゲージを確認して真空度が低下した場合には再度吸引手段を動作させることにより、タンク部の真空度を高めることができ、ワークの吸着力を維持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係るワーク吸着装置に真空ポンプを接続した状態を示す説明図である。また、図２は、本実施の形態に係るワーク吸着装置に真空ポンプを取り外した状態を示す説明図である。また、図３は、図２の矢印Ａ方向から見たワーク吸着装置を示す説明図である。
【００２５】
図１において、ワーク吸着装置１００は、ワークＷが載置されるワーク載置部としてのパレット１０と、パレット１０の近傍であってパレット１０の下方に配置されるタンク部２０と、パレット１０及びタンク部２０を一体に支持する支持部３０とを備えている。
【００２６】
パレット１０は、金属で形成されている。そして、パレット１０は、ワーク載置面となる上面が平坦に形成されており、ワーク載置面を貫通する複数の吸引孔１１と、パレット１０内部に形成され、吸引孔１１同士を接続する吸引経路１２と、を有している。タンク部２０は、２つ（複数）のタンク２１で構成されている。
【００２７】
吸引経路１２は、各吸引孔１１の下部に形成された真空室であり、この吸引経路１２により、各吸引孔１１における負圧を均一にすることができ、各吸引孔１１におけるワークＷの吸着力を均一にすることができる。
【００２８】
タンク部２０の各タンク２１は、円筒形状の中空の真空容器であり、タンク部２０の体積が吸引経路１２の体積よりも大きくなるように、各タンク２１が形成されている。
【００２９】
支持部３０は、底板３１と、底板３１に立設され、タンク部２０の各タンク２１の下端を支持する２つ（複数）の支持板３２と、底板３１に立設され、パレット１０の下面を支持する４本（複数）の支持柱３３と、を有している。
【００３０】
ワーク吸着装置１００は、パレット１０の吸引経路１２における端部と、タンク部２０の各タンク２１の端部とを連通する連通部としての連通管４０を備えており、この連通管４０を通じて、吸引経路１２とタンク部２０の各タンク２１との圧力が均一化される。
【００３１】
また、ワーク吸着装置１００は、連通管４０に配設され、吸引手段としての真空ポンプＰを着脱可能とした接続口５０と、接続口５０を開閉する開閉弁６０と、を備えている。
【００３２】
接続口５０は、連通管４０に取り付けられたニップルであり、真空ポンプＰと接続口５０とは、ホースＨで接続可能である。開閉弁６０は、作業者が操作可能なレバーを有しており、作業者がレバーを操作することにより、手動で開閉することができる。
【００３３】
また、ワーク吸着装置１００は、連通管４０に配設される圧力ゲージ７０を備えている。この圧力ゲージ７０により、連通管４０の圧力、即ち、連通管４０で接続されている吸引経路１２及びタンク部２０の圧力を確認することができる。
【００３４】
ワークＷは、例えばアルミニウム等からなる金属等の板材やブロック材であり、ワークＷがパレット１０に載置された場合には、パレット１０の全ての吸引孔１１がワークＷにより閉塞される。即ち、パレット１０には、ワークＷを吸着保持するのに必要な箇所に吸引孔１１が形成されている。
【００３５】
このように構成されたワーク吸着装置１００において、ワークＷを吸着保持させる場合は、図１に示すように、まず、パレット１０のパレット載置面に全ての吸引孔１１を塞ぐようにワークＷを載置しておく。このとき、真空ポンプＰは、ホースＨで接続口５０に接続しておき、開閉弁６０は、開状態にしておく。
【００３６】
そして、作業者は、真空ポンプＰのスイッチをオンして真空ポンプＰを動作させ、真空ポンプＰにより連通管４０を通じて吸引経路１２及びタンク部２０の空気を吸引して吸引経路１２及びタンク部２０を負圧にする。
【００３７】
このように、タンク部２０の空気を吸引する際には、接続口５０に真空ポンプＰを接続して開閉弁６０を開状態とすることで、連通管４０を通じて吸引経路１２及びタンク部２０の空気を真空ポンプＰにより吸引することができる。このとき、作業者は、圧力ゲージ７０により吸引経路１２及びタンク部２０の圧力を確認することができるので、ワークＷを吸着保持するのに必要な真空度となったときに真空ポンプＰの動作を停止させることができる。
【００３８】
次に、作業者は、図２及び図３に示すように、真空ポンプＰによる空気の吸引が終了したら開閉弁６０を閉状態にし、真空ポンプＰのスイッチをオフして真空ポンプＰの動作を停止させ、真空ポンプＰを接続口５０から取り外す。
【００３９】
このように開閉弁６０を閉状態とすることで、連通管４０を通じて吸引経路１２及びタンク部２０を負圧に保持することができ、接続口５０から真空ポンプＰを取り外した際には、ワークＷをパレット１０に吸着させた状態でタンク部２０及びパレット１０と一体に移動させることができる。
【００４０】
ここで、吸引孔１１はワークＷで塞がれているが、吸引経路１２には、吸引孔１１を介して徐々に空気が侵入してくることがある。
【００４１】
本実施の形態では、吸引経路１２に空気が侵入したとしても、負圧にされたタンク部２０が連通管４０で吸引経路１２に接続されているので、吸引経路１２の真空度の低下を抑制することができ、吸引経路１２を長時間に亘ってワークＷの吸着に必要な真空度に保持することができる。そして、タンク部２０の体積が、吸引経路１２の体積よりも大きいので、吸引経路１２を、より効果的にワークＷを吸着するのに必要な真空度に長時間に亘って保持することができる。
【００４２】
なお、ワークＷをパレット１０に吸着させて長時間放置したとき、圧力ゲージ７０を確認して真空度が低下している場合には、再度真空ポンプＰを接続口５０に接続して動作させることにより、タンク部２０の真空度を高めることができ、ワークＷの吸着力を維持させることができる。
【００４３】
このように、例えば工作機械に付設された真空ポンプＰで予めタンク部２０を負圧にしておくことにより、連通管４０を通じて吸引経路１２を負圧に保持することができる。そして、ワークＷを吸着保持したワーク吸着装置１００は、不図示のマシニングセンタ等の工作機械に組み込まれている不図示のオートパレットチェンジャに配置される。つまり、ワークＷを吸着保持したワーク吸着装置１００を複数台、オートパレットチェンジャに配置しておくことが可能である。
【００４４】
ワーク吸着装置１００は、支持部３０によりパレット１０及びタンク部２０を一体に支持した状態で、オートパレットチェンジャにより工作機械に搬送される。工作機械に搬送されたワーク吸着装置１００は、支持部３０の底板３１が工作機械に保持されて移動が規制され、この状態で工作機械により切削加工等の機械加工がワークＷに施される。
【００４５】
このようにオートパレットチェンジャにより、各ワーク吸着装置１００が工作機械に順次搬送され、工作機械により切削加工等の機械加工がワークＷに施される。このとき、ワークＷの搬送中や加工中に真空ポンプＰを動作させなくても、ワークＷがパレット１０に吸着保持されているので、ワークＷの搬送中や加工中に、ワークＷがパレット１０からずれるのを抑制することができる。従って、精度の高い部品を製作することができる。
【００４６】
また、パレット１０に吸着保持した状態のワークＷを順次工作機械に搬送することができるので、ワークＷを取り換える度に真空ポンプＰを動作させるものと比べ、工作機械においてワークＷを加工する際の待機時間を短縮させることができ、工作機械における加工部品の生産性を向上させることができる。
【００４７】
ワークＷに機械加工を施した後は、開閉弁６０を開けることにより、吸引経路１２の真空度が低下するので、ワークＷを簡単に取り外すことができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
上記実施の形態では、ワーク載置部がパレット１０であり、パレット１０に複数の吸引孔１１及び吸引経路１２が一体に形成されている場合について説明したが、これに限定するものではなく、ワーク載置部が、複数の吸引孔を有する板状のパレットと、パレットとは別体にパレットの下方に配置される吸引経路（例えば吸引管）とを有する場合であってもよい。
【００５０】
また、上記実施の形態では、タンク部２０が２つ（複数）のタンク２１より構成される場合について説明したが、これに限定するものではなく、タンク部が１つのタンクより構成される場合であってもよい。
【００５１】
また、上記実施の形態では、パレット１０が金属で形成され、吸引孔１１がパレット１０のワーク載置面に複数貫通して形成した場合について説明したが、これに限定するものではなく、パレットが多数の吸引孔を有する多孔質セラミック等でもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、連通部としての連通管４０に接続口５０を設けた場合について説明したが、接続口を吸引経路又はタンク部に設けてもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態では、圧力ゲージ７０を連通部としての連通管４０に設けた場合について説明したが、圧力ゲージを吸引経路又はタンク部に設けてもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、全ての吸引孔１１がワークＷによって塞がれる場合について説明したが、ワークＷによって塞がれない吸引孔１１がある場合は、その吸引孔１１を閉塞部材で塞ぐようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態では、ワーク吸着装置１００をオートパレットチェンジャに適用する場合について説明したが、これに限定するものではなく、あらゆる工作機械に適用することが可能である。これにより、ワークＷの加工状況を確認したり、ワークＷを別の工作機械に移動させたりする場合等、ワークＷを工作機械から取り外す必要がある場合には、ワークＷをパレット１０から取り外す必要はなく、ワークＷを吸着保持したワーク吸着装置１００を工作機械から取り外せばよい。そして、取り外したワーク吸着装置１００を工作機械に装着する際には、圧力ゲージ７０を確認して吸引経路１２の真空度が保たれていれば、再度真空ポンプＰにより吸引させる必要がない。従って、工作機械の待機時間を短縮することができ、加工部品の生産性を向上させることができる。
【００５６】
また、上記実施の形態の変形例として、連通部に対してタンク部を開閉するタンク部開閉弁を設けてもよい。この場合、接続口はタンク部に設けてもよい。これにより、吸引手段を接続口に接続し、タンク部開閉弁を閉状態にして吸引手段を動作させれば、タンク部を直接負圧にすることができる。そして、タンク部が負圧の状態のとき、タンク部開閉弁を開状態とすることにより、連通部を通じて吸引経路を負圧にすることができる。これにより、ワークを吸着保持することができる。また、吸引手段により空気を吸引する際に、ワークをワーク載置部に載置しておく必要がなく、ワークをワーク載置部に載置した後にタンク部開閉弁を開状態にすればワークを吸着保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態に係るワーク吸着装置に真空ポンプを接続した状態を示す説明図。
【図２】本実施の形態に係るワーク吸着装置に真空ポンプを取り外した状態を示す説明図。
【図３】図２の矢印Ａ方向から見たワーク吸着装置を示す説明図。
【符号の説明】
【００５８】
１０  ワーク載置部（パレット）
１１  吸引孔
１２  吸引経路
２０  タンク部
３０  支持部
４０  連通部（連通管）
５０  接続口
６０  開閉弁
７０  圧力ゲージ
１００  ワーク吸着装置
Ｐ  吸引手段（真空ポンプ）
Ｗ  ワーク
【図１】
2010017832.tif 000003
【図２】
2010017832.tif 000004
【図３】
2010017832.tif 000005